اغلب پلیمرها آتشگیر هستند و برخی پلیمرها ذاتا ضد آتش هستند. نظیر PVC . این مواد در زمان آتشگیری دود غلیظ و بسیار سمی ایجاد می نمایند. بنابراین لازم است از پخش شدن و گسترش آتش جلوگیری کرد و نسبت به آتش مقاوم نمود.
وظیفه تاخیر اندازنده و یا ضد آتش جلوگیری از آتش سوزی و گسترش آن می باشد. این افزودنی در صنایع ساختمان سازی , صنایع الکترونیک و الکتریکی , اتومبیل سازی و مبلمان سازی بیشترین مقدار مصرف را دارد. به هر حال سالانه بیلیونها پوند از افزودنی ضد آتش در سراسر دنیا استفاده می گردد.
تاخیراندازنده ها از چه ترکیباتی تشکیل شده اند؟
ترکیبات برومینه: امروزه بیشتر از این ترکیبات استفاده می شود. واکنش آنها قابل برگشت می باشد و توازنی از نظر عملکرد,خواص ,فرایند پذیری و هزینه دارند.
ترکیبات فسفری: این گروه شامل ترکیبات هالوژنه – فسفری می باشند. این دسته معمولا برای فومهای پلی اورتانی و آلیاژ های نظیر PC/ABSاستفاده می گردند. این گروه از رزین ها خواص دیگری مانند پایداری به نور ماورائ بنفش ایجاد می کند. در حال حاضر فشار هایی اعمال می گردد مبنی بر این که از ترکیبات عاری از هالوژن استفاده گردد.
هیدروکسیدهای فلزی:
این در واقع همان افزودنی تاخیراندازنده عاری از هالوژن می باشد که بیشتر در پلی اولفینها , پی وی سی و برخی از واد پلاستیک مهندسی نظیر نایلون استفاده می گردند.
ملامین: رشد سریعی در بازار برای تولید مواد تاخیراندازنده ضدآتش عاری از هالوژن, موجب تولید این مواد شده است.
مزیت این نوع افزودنی شامل تولید دود و سمیت , خوردگی کمتر و بطور کلی دوستدار محیط زیستی می باشد. معمولا این کاربرد ها در فوم پلی اورتان ها , پلی آمید و پلی اورتانهای ترموپلاستیک دیگر می باشد.
یک افزودنی ضد آتش چگونه کار می کند؟
جلوگیری از طریق فاز بخار
در طول احتراق و یا آتش سوزی,افزودنی تاخیراندازنده با پلیمر در حال سوختن واکنش می دهد و تولید رادیکالهای آزاد می نماید و باعث خاموش شدن فرآیند احتراق می گردد. این مکانیسم عموما در هالوژنه ها اتفاق می افتد.
تولید یک لایه کربن
این نوع از تاخیراندازنده یک لایه کربن روی سطح مواد بوجود می آورد. این لایه کربن پلیمر را ایزوله می نماید, فرایند سوختن را کاهش می دهد و این مانع, گازهای اضافی حاصل از سوختن را مهار کند. نوع مکانیسم ذکر شده بوسیله ضد افزودنی غیر هالوژنه با استفاده از فسفروس و نیتروژن انجام می شود.
تولید سرما
مواد معدنی آب دار یک گروه دیگر از ضد آتش ها هستند که عموما برای سیم و کابل استفاده می شوند.
این سیستم یک واکنش گرماگیر در حضور آتش انجام می دهد که باعث آزاد شدن مولکولهای آب و سرد شدن پلیمر و رقیق کردن فرایند سوختن می گردد.
آزمونی برای این موضوع وجود دارد؟
آزمونی به نام LOI وجود دارد که بر اساس استاندارد ASTM D2863-00 است و بیانگر حداقل میزان جذب اکسیژن از هوا در زمان احتراق ماده پلیمری مورد نظر می باشد.
آیا برای هر ماده پلیمری باید افزودنی خاص استفاده نمود؟
برای هرماده با توجه به نوع کاربرد ,می بایست از ضدآتش مخصوص به آن پایه را استفاده کرد. برای مثال پلی اتیلن دانسیته سبک ازهیدروکسید آلومینیوم و برای کامپوزیت آلومینیوم – پلی اتیلن از هیدروکسید آلومینیوم و هیدروکسید منیزیم استفاده می شود.
نوشته: فاطمه ارشادی
